Hej,
har nu tagit del av artikeln som Dr Randall F.Barron har skrivit, har även pratat min professor som bekräftar vad som står i artikeln.
Det som händer vid nedkylning är att man får en fortsatt omvandling av restausterniten ( en metall struktur) till martensit( starkare metall struktur; Denna process är väldigt outforskad och dåligt dokumenterad). Detta är fördelaktigt då martensit är mkt hårdare än austernit. En poäng med det hela är att man skapar ett homogenare material vilket kommer att motverka inre spänningar, bristningar, sprickbildningar etc. Det går att efterlikna ett torn som byggs av stål med en våning av balsa. Utsätts tornet för belastning kommer balsan att ge sig och tornet kommer att gå sönder, dvs inget är starkare än den svagaste länken.
I materialet vi pratar om är det austerniten som agerar som balsan och martensiten som stålet. Lösningen på detta skulle då vara att bygga t ex bromsskivor av bra verktygsstål där man har väldigt lite restausternit. Dock skulle detta bara lösa en av de två effekterna som skapas vid omvandlingen. I martensiten före omvandling så finns det en mängd ganska stora karbidpartiklar som håller metallmatrisen( atomstrukturen) på plats genom att låsa dess rörelser sinsimellan.
Efter behandlingen så hade dessa karbider ombildats till en mindre storlek plus att dom hade fördelat sig homogenare metallmatrisen( flera partiklar). Finessen kan jämföras med betong som består av cement och grus( armeringsmaterial). Betongen är ett mkt starkare ( stabilare) material än cementen själv utan armeringsinblandning. I de dokumenterad tester som gjorts fastslogs att en livslängdsförbättring på ca 4-10 ggr uppmättes jämfört med obehandlat material( för verktyggstål), som främsta effekt.
Det som dock får mig att undra är arbetsområdet bromsskivor. Detta pga att vid återuppvärming till högre temperaturer återgår nämligen metallstrukturen( dvs att omvandling är reversibel) till det ursprungliga vilket skulle motverka alla effekter som skapatas med nerkylningen.
Dock är det väl så vid användning så kommer aldrig bromsarna upp i de temperaturer som krävs för återvandling, klossarna ger sig först. Något som också skall uppmärksammas är att trots att materialet nu har fått en starkare struktur så är det förtfarande samma grundmaterial som används( martensit).
Detta innebär att vid misshandlel dvs vid väldigt abrasiv behandling så kommer inte tex bromsskivan att uppvisa någon som helst livslängdsökning. En sådan behandling kan vara när beläggen gått ner sig och det blir metall mot metall. Detta är pga av att skivan fortfarande består av samma material som tidigare, endast annan struktur.
Hoppas att detta kunnat skapa lite ljus i detta fenomen som kan ibland kan verka lite hokuspokus.
Fakta är plockade från artikeln som Dr. Barron har skrivit plus muntligt info från doktorer och en professor på MaterialVetenskap, KTH.